工作记忆训练的研究述评(3)
4.2 神经机制上的证据
关于工作记忆容量的行为研究中大部分结果包含了编码、延迟、比较和决策各个阶段的综合作用，难以凭借最终行为结果上的差异来判断发生在哪个或哪几个阶段。近年来，来自ERP研究的工作记忆容量指标CDA(contralateral delay activity)的出现为观测到保持阶段的存储容量提供了最为直接的证据(何旭，郭春彦，2013)。CDA是指当被试进行单侧视野的变化觉察任务时，对目标刺激的保持阶段在对侧脑区要获取比同侧脑区更负向的脑电波，即对侧延迟活动。Vogel和Machizawa(2004)发现，CDA的振幅反映了工作记忆编码和保持阶段的项目数量，保存的项目数越多，CDA的振幅也就越大，这一研究结果证明了CDA幅值敏感于工作记忆容量。
Owens等人(2013)使用变化觉察范式证明了焦虑症患者工作记忆容量下降的原因，即对无关信息的过滤能力受损，并通过CDA振幅的增加证明焦虑症患者的工作记忆能力以及无关信息过滤有效性是可以通过工作记忆训练提高的。研究主要采取自适应双重n-back任务对焦虑症患者的工作记忆刷新能力进行训练，训练周期为11至14天。在前测中，训练组和控制组的四个项目的CDA的振幅是没有差异，在训练结束后，训练组的振幅有所增强并且大于控制组，表明对研究中工作记忆中央执行系统刷新能力的训练是有效的。
同样是研究工作记忆刷新能力的训练对其他认知能力的迁移作用，Dalin等人(2008)使用fMRI对大脑相关区域的激活进行了考察。他们发现在每个被试的训练总数长达11个小时之后，被试的纹状体的激活程度明显增加，但是相比之下前额叶和顶叶皮层的活动却相对减少。这些研究结果都表明，工作记忆任务相关的脑区是具有可塑性的。
5
小结
关于工作记忆训练研究已经取得了一定的成绩，很多研究者都通过实验证明了工作记忆水平是可以改变的，并且借助ERP和fMRI技术从认知神经层面更加清楚的了解到工作记忆训练过程中相关脑区的活动情况。但也必须认识到，工作记忆训练的研究刚起步不久，无论是从研究内容还是研究方法上都没有统一，不同的研究者使用不同的研究方法进行训练和评估，因此得到的结果还是有所争议的，工作记忆训练的一些问题还需要进行更加深入的探讨。
(1)工作记忆能力改善的效果持续多久？
在工作记忆训练的研究中，改善工作记忆水平是研究的最终目的，工作记忆提高是否有效是评估训练的重要指标之一。然而，很多相关研究最终的考察是在训练结束后立即进行的，很难对训练在日常生活中起到的影响进行可测量评估。除此之外，训练效果的持久性也受到质疑。
Dahlin等人(2008)的研究中考察了老年和年轻被试在训练中的工作记忆能力的提升和迁移到其他认知能力上的收益在训练后第18个月是否还能保持。他们发现，无论是老年被试还是年轻被试，工作记忆的训练都收益能够很好的保持，但是迁移效应在这个过程中就逐渐消退。Horowitz-Kraus和Breznitz(2009)延迟考察时间为6个月，同样是接受工作记忆训练，阅读障碍组在训练立即结束后收益较大，而控制组则是在更长的时间后收益要更为明显。
(2)工作记忆训练的方法是否确实有效？
即使是使用同样的工作记忆训练范式，大量的研究得到的工作记忆改变的效果却是有所差异的，也有研究中的训练并没有使工作记忆成绩有所提升。例如，1985年Abikoff等人为了考察认知训练对多动症儿童的有效性进行了记忆训练。研究者们对多动症儿童进行了为期十六周的训练，主要是强调问题解决的策略和社会性问题解决的技巧。然而，结果表明认知训练并没有提升多动症儿童的行为水平，训练是无效的。
目前，工作记忆训练的研究还处于探索时期，因此，对于训练到底该怎样训，该采取何种方法，训练多长时间、训练多久最合适，都还没有一个统一的定论。因此，很难说在结果上造成的差异是否有来自程序和方法上不同的影响。比如有的研究者使用的是工作记忆任务(von Bastian，et al.，2012；Olesen，et al.，2003)，有的使用的是对中央执行系统的训练(赵鑫等，2011；Johnstone，et al.，2010)，还有的是采用多重训练任务结合的方法，训练工作记忆的各个层面(Olesen，et al.，2003)。另外，测量的指标不同，也使得最终进行比较的工具有所差异，没有统一性，比较起来也缺乏科学性。在今后的研究中，随着研究的成熟，训练内容和程序都应更有代表性，评价标准也应日趋统一。
(3)工作记忆训练到底训练的是哪个成分？
本文中介绍工作记忆训练是分别针对工作记忆存储系统和中央执行系统的训练，但是还有一部分训练的任务是多重的，既包含存储系统，也包含中央执行系统。多重的工作记忆训练任务是多个不同训练任务的混合，从工作记忆的多个方面对认知能力进行训练，而不是局限于单种训练任务。
Westerberg和Klingberg(2007)通过为期5周的训练再次验证了相关大脑活动的可塑性，被试接受了包含视空广度任务、Stroop任务在内的工作记忆任务，结果表明在额中回和额下回上产生的神经活动的增强效应。他们的另一项研究中的训练任务则是倒背数字、位置记忆、追踪视觉目标等工作记忆任务和其他几种任务的结合。多重工作记忆训练由于其任务的多样性，保证了最终的训练效果，但是也有其不可避免的缺陷，比如不能判断出到底是训练的哪个成分造成成绩提高，训练内容很难与变化了的神经活动有个一一对应的明确的关系。
(4)训练能否使记忆限度突破容量4
工作记忆训练可以改善记忆容量的同时，也有大量的证据表明容量限制的存在。Vogel和Machizawa(2004)利用CDA这一神经生理指标证明，当记忆的项目数量达到4个时，振幅达到最高值并且不再增加。Todd和Marois的fMRI研究中也验证了这一观点，他们发现当项目数量达到3或4后后部顶叶的激活不再增加。同样，这一观点在大量的行为研究中也得到了支持(Luck & Vogel，1997；Vogel，Woodman & Luck，2001)。
在工作记忆训练的研究中，大多数证据都是来自对特殊人群的研究(Owens，et al.，2013；Holmes，et al.，2009；van der Molen，et al.，2010)。这些来自焦虑症、多动症患者或者智力障碍人群的实验证据表明，工作记忆训练对改善个体的工作记忆水平作用明显。但是，这些人群记忆容量和能力相比于正常人群来说都存在一定的缺陷，他们的工作记忆本身就是受限的，研究只能说明他们的记忆在训练之后的容量或者能力是相比于训练之前有所改善。目前的研究还很难说明，是否可以通过训练这一方式使人们的工作记忆突破传统的容量限制4。个体的工作记忆水平是否可以达到更高的水平这一问题还需要更多的证据加以支持。
目前，工作记忆训练研究还处于探讨时期，为了更好的解决上述提及的争议，还需要在进行研究时选取更加丰富的研究对象，对研究方法、训练程序等进行标准化，并在已有研究的基础上结合多种技术手段评估训练效果。相信在未来的研究中工作记忆训练不仅可以在实验室研究中影响记忆水平，也能将训练效果迁移到现实生活中，使工作记忆训练应用到更广阔的领域。 (黎翠红 何旭 郭春彦)
关于工作记忆容量的行为研究中大部分结果包含了编码、延迟、比较和决策各个阶段的综合作用，难以凭借最终行为结果上的差异来判断发生在哪个或哪几个阶段。近年来，来自ERP研究的工作记忆容量指标CDA(contralateral delay activity)的出现为观测到保持阶段的存储容量提供了最为直接的证据(何旭，郭春彦，2013)。CDA是指当被试进行单侧视野的变化觉察任务时，对目标刺激的保持阶段在对侧脑区要获取比同侧脑区更负向的脑电波，即对侧延迟活动。Vogel和Machizawa(2004)发现，CDA的振幅反映了工作记忆编码和保持阶段的项目数量，保存的项目数越多，CDA的振幅也就越大，这一研究结果证明了CDA幅值敏感于工作记忆容量。
Owens等人(2013)使用变化觉察范式证明了焦虑症患者工作记忆容量下降的原因，即对无关信息的过滤能力受损，并通过CDA振幅的增加证明焦虑症患者的工作记忆能力以及无关信息过滤有效性是可以通过工作记忆训练提高的。研究主要采取自适应双重n-back任务对焦虑症患者的工作记忆刷新能力进行训练，训练周期为11至14天。在前测中，训练组和控制组的四个项目的CDA的振幅是没有差异，在训练结束后，训练组的振幅有所增强并且大于控制组，表明对研究中工作记忆中央执行系统刷新能力的训练是有效的。
同样是研究工作记忆刷新能力的训练对其他认知能力的迁移作用，Dalin等人(2008)使用fMRI对大脑相关区域的激活进行了考察。他们发现在每个被试的训练总数长达11个小时之后，被试的纹状体的激活程度明显增加，但是相比之下前额叶和顶叶皮层的活动却相对减少。这些研究结果都表明，工作记忆任务相关的脑区是具有可塑性的。
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小结
关于工作记忆训练研究已经取得了一定的成绩，很多研究者都通过实验证明了工作记忆水平是可以改变的，并且借助ERP和fMRI技术从认知神经层面更加清楚的了解到工作记忆训练过程中相关脑区的活动情况。但也必须认识到，工作记忆训练的研究刚起步不久，无论是从研究内容还是研究方法上都没有统一，不同的研究者使用不同的研究方法进行训练和评估，因此得到的结果还是有所争议的，工作记忆训练的一些问题还需要进行更加深入的探讨。
(1)工作记忆能力改善的效果持续多久？
在工作记忆训练的研究中，改善工作记忆水平是研究的最终目的，工作记忆提高是否有效是评估训练的重要指标之一。然而，很多相关研究最终的考察是在训练结束后立即进行的，很难对训练在日常生活中起到的影响进行可测量评估。除此之外，训练效果的持久性也受到质疑。
Dahlin等人(2008)的研究中考察了老年和年轻被试在训练中的工作记忆能力的提升和迁移到其他认知能力上的收益在训练后第18个月是否还能保持。他们发现，无论是老年被试还是年轻被试，工作记忆的训练都收益能够很好的保持，但是迁移效应在这个过程中就逐渐消退。Horowitz-Kraus和Breznitz(2009)延迟考察时间为6个月，同样是接受工作记忆训练，阅读障碍组在训练立即结束后收益较大，而控制组则是在更长的时间后收益要更为明显。
(2)工作记忆训练的方法是否确实有效？
即使是使用同样的工作记忆训练范式，大量的研究得到的工作记忆改变的效果却是有所差异的，也有研究中的训练并没有使工作记忆成绩有所提升。例如，1985年Abikoff等人为了考察认知训练对多动症儿童的有效性进行了记忆训练。研究者们对多动症儿童进行了为期十六周的训练，主要是强调问题解决的策略和社会性问题解决的技巧。然而，结果表明认知训练并没有提升多动症儿童的行为水平，训练是无效的。
目前，工作记忆训练的研究还处于探索时期，因此，对于训练到底该怎样训，该采取何种方法，训练多长时间、训练多久最合适，都还没有一个统一的定论。因此，很难说在结果上造成的差异是否有来自程序和方法上不同的影响。比如有的研究者使用的是工作记忆任务(von Bastian，et al.，2012；Olesen，et al.，2003)，有的使用的是对中央执行系统的训练(赵鑫等，2011；Johnstone，et al.，2010)，还有的是采用多重训练任务结合的方法，训练工作记忆的各个层面(Olesen，et al.，2003)。另外，测量的指标不同，也使得最终进行比较的工具有所差异，没有统一性，比较起来也缺乏科学性。在今后的研究中，随着研究的成熟，训练内容和程序都应更有代表性，评价标准也应日趋统一。
(3)工作记忆训练到底训练的是哪个成分？
本文中介绍工作记忆训练是分别针对工作记忆存储系统和中央执行系统的训练，但是还有一部分训练的任务是多重的，既包含存储系统，也包含中央执行系统。多重的工作记忆训练任务是多个不同训练任务的混合，从工作记忆的多个方面对认知能力进行训练，而不是局限于单种训练任务。
Westerberg和Klingberg(2007)通过为期5周的训练再次验证了相关大脑活动的可塑性，被试接受了包含视空广度任务、Stroop任务在内的工作记忆任务，结果表明在额中回和额下回上产生的神经活动的增强效应。他们的另一项研究中的训练任务则是倒背数字、位置记忆、追踪视觉目标等工作记忆任务和其他几种任务的结合。多重工作记忆训练由于其任务的多样性，保证了最终的训练效果，但是也有其不可避免的缺陷，比如不能判断出到底是训练的哪个成分造成成绩提高，训练内容很难与变化了的神经活动有个一一对应的明确的关系。
(4)训练能否使记忆限度突破容量4
工作记忆训练可以改善记忆容量的同时，也有大量的证据表明容量限制的存在。Vogel和Machizawa(2004)利用CDA这一神经生理指标证明，当记忆的项目数量达到4个时，振幅达到最高值并且不再增加。Todd和Marois的fMRI研究中也验证了这一观点，他们发现当项目数量达到3或4后后部顶叶的激活不再增加。同样，这一观点在大量的行为研究中也得到了支持(Luck & Vogel，1997；Vogel，Woodman & Luck，2001)。
在工作记忆训练的研究中，大多数证据都是来自对特殊人群的研究(Owens，et al.，2013；Holmes，et al.，2009；van der Molen，et al.，2010)。这些来自焦虑症、多动症患者或者智力障碍人群的实验证据表明，工作记忆训练对改善个体的工作记忆水平作用明显。但是，这些人群记忆容量和能力相比于正常人群来说都存在一定的缺陷，他们的工作记忆本身就是受限的，研究只能说明他们的记忆在训练之后的容量或者能力是相比于训练之前有所改善。目前的研究还很难说明，是否可以通过训练这一方式使人们的工作记忆突破传统的容量限制4。个体的工作记忆水平是否可以达到更高的水平这一问题还需要更多的证据加以支持。
目前，工作记忆训练研究还处于探讨时期，为了更好的解决上述提及的争议，还需要在进行研究时选取更加丰富的研究对象，对研究方法、训练程序等进行标准化，并在已有研究的基础上结合多种技术手段评估训练效果。相信在未来的研究中工作记忆训练不仅可以在实验室研究中影响记忆水平，也能将训练效果迁移到现实生活中，使工作记忆训练应用到更广阔的领域。 (黎翠红 何旭 郭春彦)